磁流變液減振器建模及磁流變半主動(dòng)懸架控制研究.pdf

1、半主動(dòng)懸架系統(tǒng)在減振方面的控制效果接近主動(dòng)懸架，且半主動(dòng)懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、而且只需要較少的控制能量因此成為懸架技術(shù)研究的主要方向。隨著智能控制技術(shù)的迅速發(fā)展和新型智能材料的出現(xiàn)，汽車懸架技術(shù)的研究也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。由于磁流變液具有較好的可控性、響應(yīng)迅速等優(yōu)點(diǎn)，基于磁流變技術(shù)的半主動(dòng)懸架逐漸成為懸架技術(shù)研究的一個(gè)重要方向，同時(shí)也是是今后最有希望投入批量生產(chǎn)的半主動(dòng)懸架形式。
　　然而，用于半主動(dòng)懸架的磁流變液減振器技術(shù)尚不完善

2、，不成熟的磁流變液減振器力學(xué)模型和控制策略也制約著其實(shí)際應(yīng)用。現(xiàn)有的磁流變液減振器力學(xué)模型中簡(jiǎn)單的模型適用性強(qiáng)但不準(zhǔn)確，復(fù)雜的模型多只適用于特定的情況，不便于實(shí)際控制。控制策略方面也是如此，常用的控制策略多不能充分利用磁流變液減振器的減振功能而降低控制效果;復(fù)雜的控制策略不同程度的存在有模型復(fù)雜、計(jì)算量大或?qū)崟r(shí)性差等問(wèn)題。因此，本文主要圍繞建立一種準(zhǔn)確、有效且適用性強(qiáng)的磁流變液減振器模型和易于實(shí)現(xiàn)的磁流變半主動(dòng)懸架控制器兩方面開(kāi)展研究工

3、作。
　　本文首先了解磁流變液的特性及其流變機(jī)理，分析了各種形式磁流變液減振器的工作方式。然后通過(guò)減振性能試驗(yàn)詳細(xì)研究了磁流變液減振器的阻尼力動(dòng)態(tài)特性，分析減振器阻尼力及其滯回特性分別關(guān)于不同輸入激勵(lì)及所施加電壓的變化關(guān)系。
　　在分析總結(jié)磁流變液減振器現(xiàn)有的參數(shù)化模型和采用智能算法模型的建模理念、優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合減振器試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析結(jié)論，本文提出了一種模糊非線性模型:該模型采用模糊理論描述減振器的滯回特性結(jié)合參數(shù)化

4、方法擬合阻尼力隨電壓及速度變化關(guān)系，經(jīng)驗(yàn)證該模型能夠準(zhǔn)確的描述磁流變液減振器的阻尼力及其遲滯特性。推導(dǎo)了基于該模型在理想阻尼力下控制電壓的計(jì)算方法，從而方便實(shí)現(xiàn)磁流變液減振器的開(kāi)環(huán)控制。
　　參考天棚阻尼控制理論，在Matlab中設(shè)計(jì)了基于磁流變液減振器的半主動(dòng)懸架模糊控制器，通過(guò)仿真試驗(yàn)證實(shí)磁流變液減振器具有良好的減振性能，驗(yàn)證了本文所給出的阻尼力控制電壓計(jì)算方法是可行的。通過(guò)編程引入微粒群優(yōu)化算法，對(duì)所設(shè)計(jì)模糊控制器的隸屬度函